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Torqstar扭矩传感器的功能结构有哪些

  扭矩测量在紧固件和其他应用中的重要性和有用性多年来一直得到认可,但过去的挑战是在制造环境中准确和经济地监测和测量扭矩。

  虽然应变式扭矩传感器提供高精度,但其高成本和体积庞大的特点限制了其主要用于研发实验室和质量保证测试,以验证标准。此外,此类传感器需要较高的维护水平,因此不适合大规模集成到制造系统中。

  已尝试用低成本的方法在制造环境中控制扭矩,包括非直接系统,例如,监测电力消耗的变化。但这种方法通常分辨率很低,不够精确,无法发挥作用。

  新的Torqstar传感器满足了传感器在制造环境中使用的挑战,现在可以直接设计成生产设备。他们的成本高达60%比类似的应变计方法。新传感器的精度在满量程的0.5%以内,相比之下,应变计的单位成本几乎是满量程的5倍,并且它们具有紧凑的尺寸和坚固的结构。

  Torqstar传感器直接安装在拧紧头上,用于瓶、管、罐和罐的顶部和盖。

  旋转和反应传感器都可以在6-120纳米范围内使用,并且装置可以很容易地适应广泛的应用。一个主要的例子是拧紧瓶子、管子、罐和罐子顶部盖子的设备,确保将其拧紧到正确的扭矩。

  另一个日益增长的应用是监测电动机的效率。风扇或鼓风机等设备上的轴承磨损或轴过紧会显著增加运行成本,将TorqStar传感器作为标准配置安装到电机上现在已经成为现实。

  监控机床效率是Torqstar传感器的另一个重要应用。磨损或钝的刀具增加了加工时间,需要更多的动力,这会导致刀具断裂,增加机器磨损和质量差的零件,TorqStar传感器可以集成到机器中,以监控效率并及时更换或打磨刀具。

  当这些传感器与位置或速度编码器或旋转计数器耦合时,它们的进一步潜在应用将得到增强,在螺栓接头或瓶盖等螺纹装配操作中,这些组合技术不仅提供准确和一致的拧紧力矩,而且还可以检测交叉螺纹或尺寸不足/过大的螺纹。

  该传感器由两个主要部件组成:

  一个不锈钢轴,尺寸合适的扭矩,和第二个金属环,它紧紧地安装在轴上。虽然环看起来是普通钢,但实际上它是一种特殊的钛镍材料,具有磁弹性。

  磁弹性材料通常被称为伪磁铁。静止时,它们不产生外部磁场,但一旦它们的形状通过施加应力而发生形状变化,它们的磁特性就会发生变化,从而产生一个强度与施加应力成正比的磁场。

  磁弹性材料的磁环是周向磁化的。在没有施加扭矩的情况下,磁场完全包含在环内。然而,当扭矩施加到轴上时,磁场在环内扭曲,磁力线与环表面相交,与施加的扭矩成比例。

  磁力的大小是通过磁通门磁强计(FMG)来测量的,它是电子封装的一个组成部分。FMG测量力并将其转换为电信号,不需要的外部磁场被Torqstar外壳屏蔽。

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